(滿分：100分)ZHANGMOJIANCESHIJUAN(ER)章末檢測試卷(二)第六章一、單項選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分)1.(2022·浙江安吉縣高級中學高一開學考試)對于下列圖像的說法正確的是A.圖(a)中，大齒輪和小齒輪上各點轉動時線速度相同B.圖(b)中，醫務人員用離心機分離血清，

血漿和紅細胞均受到離心力的作用C.圖(c)中，汽車在水平路面轉彎時，汽車

受到重力、向心力、彈力三個力作用D.圖(d)中，砂輪不能轉速過高，以防止砂

輪破裂而釀成事故√123456789101112131415161718圖(a)中，大齒輪和小齒輪上各點轉動時線速度大小相同，但是方向不一定相同，選項A錯誤；圖(b)中，醫務人員用離心機分離血清，混合液不同部分做離心運動是由于外力不足以提供向心力造成的，不是受到離心力的作用，故B錯誤；123456789101112131415161718圖(c)中，汽車在水平路面轉彎時，汽車受到重力、摩擦力、彈力三個力作用，其中的摩擦力提供汽車轉彎的向心力，選項C錯誤；圖(d)中，砂輪上的各點之間的引力提供向心力，F＝mr4π2n2，砂輪轉速越高，n越大，需要的引力越大，則砂輪轉速過高，會破裂而釀成事故，故D正確.123456789101112131415161718做勻速圓周運動的小車速度大小不變，方向不斷發生改變，故A正確；做勻速圓周運動的小車加速度的大小不變，方向時刻改變，所以所受合力大小不變，方向不斷發生改變，小車受力不平衡，故B、C、D錯誤.2.(2021·貴州黔西高一期末)如圖所示，一小車在圓形軌道上做勻速圓周運動.下列說法正確的是A.小車的速度大小保持不變

B.小車的加速度保持不變C.小車的合力為零

D.小車處于平衡狀態√1234567891011121314151617183.(2020·全國卷Ⅰ)如圖，一同學表演蕩秋千.已知秋千的兩根繩長均為10m，該同學和秋千的總質量約為50kg.繩的質量忽略不計.當該同學蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為8m/s，此時每根繩子平均承受的拉力約為A.200N B.400NC.600N D.800N√123456789101112131415161718取該同學與踏板為研究對象，設每根繩子中的平均拉力為F，到達最低點時，受力如圖所示.代入數據得F＝405N，選項B正確.1234567891011121314151617184.如圖所示，長為L的細繩一端固定在O點，另一端拴住一個小球.在O點的正下方與O點相距

的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子A.把球拉起使細繩在水平方向伸直，由靜止開始釋放，在細繩碰到釘子后的瞬間(細繩沒有斷)，下列說法中正確的是A.小球的向心加速度突然增大到原來的3倍B.小球的線速度突然增大到原來的3倍C.小球的角速度突然增大到原來的1.5倍D.小球的向心力突然增大到原來的1.5倍√123456789101112131415161718細繩碰到釘子的瞬間，線速度不變，B錯誤；根據v＝rω知角速度ω增大到原來的3倍，C錯誤；1234567891011121314151617185.如圖所示的皮帶傳動裝置中，皮帶與輪之間不打滑，兩輪半徑分別為R和r，且R＝3r，A、B分別為兩輪邊緣上的點，則皮帶運動過程中，關于A、B兩點，下列說法正確的是A.向心加速度大小之比aA∶aB＝1∶3B.角速度大小之比ωA∶ωB＝3∶1C.線速度大小之比vA∶vB＝1∶3D.在相同的時間內通過的路程之比為sA∶sB＝3∶1√123456789101112131415161718由于兩輪為皮帶傳動，A、B線速度大小相等，由an＝

可知，an與r成反比，所以向心加速度大小之比aA∶aB＝1∶3，故A正確，C錯誤；由ω＝

可知，ω與r成反比，所以角速度大小之比ωA∶ωB＝1∶3，故B錯誤；由于A、B的線速度大小相等，在相同的時間內通過的路程相等，所以sA∶sB＝1∶1，故D錯誤.1234567891011121314151617186.輕質細桿OA長為0.5m，A端有一質量為2kg的小球，小球以O點為圓心，在豎直平面內做圓周運動，如圖所示，小球通過最高點時的速度為2m/s，g取10m/s2，則此時輕桿OA將A.受到4N的拉力B.受到4N的壓力C.受到36N的拉力D.受到36N的壓力√1234567891011121314151617181234567891011121314151617181234567891011121314157.在空間站中，宇航員長期處于失重狀態.為緩解這種狀態帶來的不適，科學家設想建造一種環形空間站，如圖所示.圓環繞中心勻速旋轉，宇航員站在旋轉艙內的側壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力.已知地球表面的重力加速度為g，圓環的半徑為r，宇航員可視為質點.下列說法正確的是A.宇航員處于平衡狀態B.宇航員的向心加速度大小應為gC.旋轉艙繞其軸線轉動的角速度大小應為D.旋轉艙繞其軸線轉動的線速度大小應為√161718旋轉艙中的宇航員做勻速圓周運動，圓環繞中心勻速旋轉使宇航員感受到與地球一樣的“重力”是向心力所致，向心加速度大小應為g，合力指向圓心，處于非平衡狀態；根據g＝ω2r＝

故B正確，A、C、D錯誤.1234567891011121314151617188.(2021·山東高二學業考試)圖甲為游樂場中一種叫“魔盤”的娛樂設施，游客坐在轉動的“魔盤”上，當“魔盤”轉速增大到一定值時，游客就會滑向盤邊緣，其裝置可以簡化為圖乙.若“魔盤”轉速緩慢增大，則游客在滑動之前A.游客受到“魔盤”的摩擦力緩慢增大B.游客始終處于平衡狀態C.游客受到“魔盤”的支持力緩慢增大D.游客受到的合外力大小不變√123456789101112131415161718對游客受力分析如圖分別對水平和豎直方向列方程，水平方向Ffx－FNx＝m4π2n2r豎直方向Ffy＋FNy＝mg則隨著“魔盤”轉速緩慢增大，游客需要的向心力增大，但必須保證豎直方向受力平衡，因為重力不變，則Ff、FN兩個力只能一個增大一個減小，結合水平方向，只能Ff增大，FN減小.故A正確，C錯誤；滑動之前，游客在豎直方向受力平衡，水平方向的向心力即為合外力，隨著轉速緩慢增大，需要的向心力增大，即合外力增大，故B、D錯誤.123456789101112131415161718二、多項選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分)9.如圖所示是一個玩具陀螺.a、b和c是陀螺表面上的三個點.d、e是放在陀螺上表面的兩個相同的滑塊，陀螺上表面水平且粗糙.d滑塊離軸線比e離軸線稍遠.當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω旋轉時系統穩定，則下列說法正確的是A.a、b兩點的向心加速度相等且大于cB.若ω繼續變大e滑塊將比d滑塊先滑離陀螺表面C.此時d滑塊和e滑塊向心力大小相等D.穩定運行中d滑塊所受的摩擦力是變力√123456789101112131415√161718根據題意知a、b、c、d和e點是同軸轉動，角速度相等，因為a＝rω2，ra＝rb＞rc所以aa＝ab＞ac，故A正確；因為rd＞re，所以d滑塊比e滑塊所需的向心力大，而靜摩擦力提供向心力，所以ω繼續變大，d滑塊先達到最大靜摩擦力，故d滑塊先滑離陀螺表面，故B、C錯誤；穩定時給d滑塊提供向心力的是其所受到的摩擦力，而d滑塊受到的摩擦力大小不變，但是方向不斷變化，是變力，故D正確.12345678910111213141516171810.(2022·南京市大廠高級中學高一開學考試)有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺的側壁高速行駛，做勻速圓周運動.如圖所示，圖中虛線表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為h，下列說法中正確的是A.h越大，摩托車對側壁的壓力越大B.h越大，摩托車做圓周運動的線速度越大C.h越大，摩托車做圓周運動的周期越大D.h越大，摩托車做圓周運動的向心力越大√√123456789101112131415161718摩托車做勻速圓周運動，合外力提供向心力，摩托車在豎直方向上受力平衡，FNcosθ＝mg，可知側壁對摩托車的支持力與高度h無關，根據牛頓第三定律可知摩托車對側壁的壓力不變，故A錯誤；123456789101112131415161718摩托車的向心力大小為mgtanθ，與h無關，D錯誤.12345678910111213141516171811.(2022·浙江安吉縣高級中學高一開學考試)某人站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩的一端，繩的另一端系有質量為m＝0.55kg的小球，使球在豎直平面內以手為圓心做圓周運動.當球某次運動到最低點時，繩恰好受到所能承受的最大拉力被拉斷，球以繩斷時的速度水平飛出，通過水平距離x＝1.2m后落地.已知握繩的手離地面高度為d＝1.0m，手與球之間的繩長為r＝0.55m，重力加速度g＝10m/s2，忽略空氣阻力.則A.從繩斷到小球落地的時間為0.3sB.小球落地時的速度大小為4m/sC.繩子能承受的最大拉力為16ND.繩子能承受的最大拉力為21.5N123456789101112131415√√16171812345678910111213141516171812345678910111213141516171812.(2021·黑龍江實驗中學開學考試)如圖所示，一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個直徑略小于管道內徑的小球，小球在管道內做圓周運動，從B點脫離后做平拋運動，經過0.2s后又恰好垂直撞上傾角為45°的斜面.已知半圓形管道的半徑為R＝0.5m，B小球可看做質點且其質量為m＝1kg，g取10m/s2.則A.小球在斜面上的碰撞點C與B點的水平距離是0.9mB.小球在斜面上的碰撞點C與B點的水平距離是0.4mC.小球經過管道的B點時，受到管道的作用力FNB的大小是1ND.小球經過管道的B點時，受到管道的作用力FNB的大小是2N123456789101112131415√√161718根據平拋運動的規律和運動的合成可知tan45°＝

，則小球在C點豎直方向的分速度和水平分速度相等，得vx＝vy＝gt＝2m/s，則B點與C點的水平距離為x＝vxt＝2×0.2m＝0.4m，故A錯誤，B正確；B點的速度為2m/s，根據牛頓運動定律，在B點設軌道對球的作用力方向向下，則由FNB＋mg＝

，代入解得FNB＝－2N，負號表示軌道對球的作用力方向向上，故C錯誤，D正確.123456789101112131415161718三、非選擇題(本題共6小題，共60分)13.(6分)(2021·宿遷市高一期末)某同學利用如圖所示的向心力演示器“探究小球做勻速圓周運動向心力F的大小與小球質量m、轉速n和運動半徑r之間的關系”.勻速轉動手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動，槽內的小球也隨之做勻速圓周運動.使小球做勻速圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的彈力提供.球對擋板的反作用力，通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒7下降，從而露出標尺8.根據標尺8上露出的紅白相間等分標記，可以粗略計算出兩個球所受向心力的比值.實驗過程如下：123456789101112131415161718根據題意知控制小球的質量和運動半徑相同，探究向心力的大小與轉速的關系；(1)把兩個質量相同的小球分別放在長槽和短槽上，使它們的運動半徑相同，調整塔輪上的皮帶的位置，探究向心力的大小與________的關系，將實驗數據記錄在表格中；轉速123456789101112131415161718需保持兩個小球質量不變，調整塔輪上皮帶的位置，使與皮帶相連的左、右兩輪半徑r左＝r右，保證兩輪轉速相同，增大長槽上小球的運動半徑，探究向心力的大小與運動半徑的關系；(2)保持兩個小球質量不變，調整塔輪上皮帶的位置，使與皮帶相連的左、右兩輪半徑r左_____r右(選填“>”“＝”或“<”)，保證兩輪轉速相同，增大長槽上小球的運動半徑，探究向心力的大小與運動半徑的關系，將實驗數據記錄在表格中；＝123456789101112131415161718次數轉速之比/球的質量m/g運動半徑r/cm向心力大小F/紅白格數m左m右r左r右F左F右111212201042211224101024321212101082(3)使兩小球的運動半徑和轉速相同，改變兩個小球的質量，探究向心力的大小與質量的關系，將實驗數據記錄在表格中：123456789101112131415161718(4)根據表中數據，向心力F的大小與小球質量m、轉速n和運動半徑r之間的關系是_____.A.F∝mnr

B.F∝mn2rC.F∝m2n2r

D.F∝mnr2B123456789101112131415161718結論1：轉速相等，質量相等時，向心力的大小與運動半徑成正比，即F∝r

；123456789101112131415161718結論2：轉速相等，運動半徑相等時，向心力的大小與質量成正比，即F∝m；結論3：質量相等，運動半徑相等，向心力的大小與轉速的平方成正比，即F∝n2；綜上所述：向心力F的大小與小球質量m、轉速n和運動半徑r之間的關系是F∝mn2r，故選B.12345678910111213141516171814.(7分)(2021·安徽高一期中)某同學設計了一個探究向心力F的大小與角速度ω和半徑r之間關系的實驗.選一根圓珠筆桿，取一根2.5m長的尼龍細線，一端系一個小鋼球，另一端穿過圓珠筆桿，吊上若干質量相同的鉤碼，如圖所示.調節尼龍細線，使小鋼球距圓珠筆桿的頂口(筆尖部)的線長為0.5m.握住圓珠筆桿，并在該同學頭部的上方盡量使小鋼球穩定在一個水平面內做勻速圓周運動.(1)為了讓小球做勻速圓周運動的向心力大小近似等于懸掛鉤碼的重力，應該保證圓珠筆桿的頂口盡量光滑，且筆尖上方的尼龍細線盡可能水平，此時鉤碼的質量應該____小球質量.A.遠小于

B.等于

C.遠大于C123456789101112131415161718小球做勻速圓周運動的向心力大小近似等于懸掛鉤碼的重力，細線的拉力與小球的重力的合力等于向心力，此時鉤碼的質量應遠大于小球的質量，尼龍細線容易處于水平，也便于小球的角速度增大，A、B錯誤，C正確.123456789101112131415161718由題意可知Mg＝mω2r，ω＝

，細線的長度變為原來的4倍，即小球做圓周運動的半徑r變成原來的4倍，其他條件不變，ω變成原來的0.5倍，由ω＝2πf，得頻率f變成原來的0.5倍.(2)在滿足上述條件的情況下，該同學做了如下實驗：①保持鉤碼個數不變，調節水平部分尼龍細線的長度為原來的4倍，此時鋼球做勻速圓周運動的頻率應為原來的_____倍.0.5123456789101112131415161718由ω＝2πf可知，頻率變成原來的2倍，角速度ω變成原來的2倍，小球的質量和小球做圓周運動的半徑都不變，由F向＝mω2r可知，向心力變成原來的4倍，由平衡條件可得，鉤碼的個數變成原來的4倍.②保持水平部分尼龍細線的長度不變，改變鉤碼的個數，發現此時鋼球勻速轉動的頻率為原來的2倍，此時鉤碼個數為原來的_____倍.4123456789101112131415161718實驗中主要用到了物理學中的控制變量法，A、B、D錯誤，C正確.(3)在該實驗中我們主要用到了物理學中的______.A.理想實驗法

B.等效替代法C.控制變量法

D.演繹法C12345678910111213141516171815.(10分)(2022·南京市大廠高級中學高一開學考試)如圖所示，有一可繞豎直中心軸轉動的水平圓盤，上面放置勁度系數k＝46N/m的彈簧，彈簧的一端固定于軸O上，另一端連接質量m＝1.0kg的小物塊A，物塊與圓盤間的動摩擦因數μ＝0.20，開始時彈簧未發生形變，長度l0＝0.50m，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2，求：(1)圓盤的角速度為多大時，物塊A開始滑動；123456789101112131415161718答案2rad/s

設圓盤的角速度為ω0時，物塊A將開始滑動，此時物塊的最大靜摩擦力提供向心力，則有μmg＝mω02l0，

(3分)123456789101112131415161718設此時彈簧的伸長量為Δx，物塊受到的摩擦力和彈簧的彈力的合力提供向心力，則有μmg＋kΔx＝mω2(l0＋Δx)，

(3分)代入數據解得Δx＝0.2m. (2分)(2)當圓盤角速度緩慢地增加到4.0rad/s時，彈簧的伸長量是多少？(彈簧始終在彈性限度內且物塊未脫離圓盤)123456789101112131415161718答案0.2m依題意，可得最高點A時，小球加速度a的大小為a＝lω2＝1×52m/s2＝25m/s2 (2分)16.(11分)(2021·鹽城市高一期末)如圖所示，一長l＝1m的輕桿一端固定在水平轉軸上，另一端固定一質量m＝1kg的小球.輕桿隨轉軸O在豎直平面內做順時針的勻速圓周運動、角速度ω＝5rad/s，重力加速度g＝10m/s2.則小球運動到(1)最高點A時，求小球加速度a的大小；答案25m/s2123456789101112131415161718在水平位置B時，小球重力和桿對小球的作用力的合力提供小球做勻速圓周運動的向心力，則可得(2)水平位置B時，求桿對球的作用力FB的大??；123456789101112131415161718(3)最低點C與最高點A時，求桿對小球的作用力FC、FA的大小之差.123456789101112131415161718答案20N最高點A時，根據牛頓第二定律有mg＋FA＝ma (2分)代入數據解得FA＝15N (1分)最低點C時，根據牛頓第二定律有FC－mg＝ma (2分)解得FC＝35N (1分)故桿對小球的作用力FC、FA的大小之差為ΔF＝FC－FA＝20N. (1分)12345678910111213141516171817.(12分)(2022·四川簡陽市陽安中學月考)如圖所示，一根長為0.5m的輕質細線，一端系著一個質量為0.8kg的小球(可視為質點)，另一端固定在光滑圓錐體頂端，圓錐頂角的一半θ＝37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，g取10m/s2.求：(1)整個系統靜止時，小球受到繩子的拉力與圓錐體支持力的大??；答案6.4N

4.8N

123456789101112131415161718靜止時，小球受力平衡，設繩子對小球的拉力為FT，圓錐體對小球的支持力為FN，由平衡條件得FT＝mgcos37° (2分)FN＝mgsin37°